时间：2023-03-17 17:59:25
导语：在量子计算论文的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
人物篇――兴趣使然躬耕物理
1994年7月毕业于南京大学物理系；1999年在中科院物理所获博士学位；1999年9月至2001年7月在清华大学高等研究中心完成博士后研究工作；2001年起在北京师范大学任教。
这就是寇谡鹏的求学、治学之路：水到渠成、充实而不平庸。早在青少年时期，寇谡鹏就对物理产生了浓厚的兴趣，对科研发自心底的热爱。当时，物理学在国内很有影响力，全国到处都在宣传像李政道、杨振宁这些获得诺贝尔奖的华裔物理学家，国内很多优秀学生在大学阶段都选择了攻读物理，寇谡鹏也是其中之一。但是，他的选择却并非跟风的盲目之举，而是基于发自心底的对物理学科的热爱，他说， “只有真正的兴趣使然，才会深入的、耐得住寂寞的钻研学问”。
也正是由于兴趣使然，寇谡鹏学习刻苦、成绩优异，在中国科学院物理研究所攻读博士学位期间，他被评为中国科学院研究生院优秀研究生，曾获得中国科学院院长奖学金优秀奖。
1999年，寇谡鹏进入清华大学高等研究中心做博士后研究工作，那里有世界一流大学的研究模式和条件，有宽松自由的学术环境，在那里，寇谡鹏结识了当今华人物理界的众多精英，采访中他就反复提及翁征宇、文小刚等人的名字，称赞他们在物理研究中的杰出成就。和众多大师级的人物近距离的接触，也增加了他们之间合作的机会。2004年，寇谡鹏作为北京师范大学物理学科学术带头人的培养对象，在“杰出青年学者数学物理研修项目”资助下被派往美国麻省理工学院研修，合作导师就是文小刚教授。
刻苦求索，玉汝于成。多年来，寇谡鹏始终瞄准理论物理的前沿尖端方向做研究，他的研究领域涉及强关联电子系统、高温超导理论、介观物理、量子场论、拓扑序和拓扑量子计算等。至今，他已在强关联电子系统、高温超导体机制、拓扑量子态等研究领域中取得了若干创造性的成果，在国际国内重要期刊60余篇，其中美国物理评论快报（PRL）3篇、美国物理评论（PR）27篇、欧洲物理快报（EPL）3篇。目前主持国家自然科学基金一项，科技部973项目量子调控子项目两项，主持博士点基金（博导类）一项，国内、国际学术会议邀请报告近二十余次。并担任美国物理评论快报、美国物理评论、中国科学、中国物理、理论物理通讯、物理学报、物理学前沿等国际、国内杂志审稿人。
科研篇――瞄准前沿发展尖端
一心做学问、专注自己有兴趣的领域，也使寇谡鹏得到了同行的认可，入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”并获得第十三届茅以升北京青年科技奖。以下是他的代表性成果：
在拓扑序的分类及拓扑量子相变研究中，发现了一类二维Z2拓扑数，可以利用这种新的拓扑数对拓扑序、拓扑超导进行分类，另外，还发现Z2拓扑序可以由MutuaI-Chern-Simons场论描述，包括拓扑简并、手征边缘态等。获得完整的有效理论可以使得我们很方便的描述拓扑序的低能物理行为。还利用分数量子霍尔态中的hierarchy theory提出了Mutual Chern-Simons Landau-Ginzburg方法，得到了一类拓扑序量子相变的普适性原理。还运用对偶方法得到了基于自旋模型的Z2拓扑序的量子相变的一些严格结果，通过引入了闭弦算符描述该相变，发现这类量子相变开弦和闭弦的对偶关系。
在拓扑量子计算中，提出了一种新的拓扑量子计算方案，通过控制拓扑序基态的量子隧道效应进行拓扑量子计算，解决了如何控制拓扑序基态的难题。为此系统化的研究了拓扑序的量子隧道效应，在此基础上进一步提出更适合进行拓扑量子计算的表面码的拓扑量子计算方案，该工作被多个虚拟网络杂志多次选录。
在相互作用电子系统中的新奇量子态领域，系统化的研究了一类关联费米系统：Nodal绝缘体。这是在六角格子或丌-磁通格子中的相互作用电子系统。发现在金属绝缘体转变附近可能存在一种新的物态：nodal自旋液体，一种具有自旋旋转对称性、又有空间平移对称性的非磁绝缘体。发现其中的拓扑元激发是无质量的费米激发，存在电荷自旋分离现象。相关工作作为“Review article”被邀请写入Nova science Publishers的新书“Insulators：Types，Properties and Uses”。另外，基于关联拓扑绝缘体，从理论上预言了可能存在的三种新奇量子态：手征自旋液体、拓扑自旋密度波、复合自旋液体。其中，复合自旋液体态不同于已知的所有自旋液体，其元激发为电子和skyrmion拓扑激发的复合体，没有自旋电荷分离。
在高温超导体的拓扑理论领域，从高温超导体的微观模型出发，得到了一个有效场论模型。利用随机重整化群技术研究了高温超导体绝缘体一超导转变的物理机制，发现该转变的物理本质是一个量子临界点，在该量子临界点发生对偶禁闭退禁闭转变。并在此基础上解释了高温超导体中条纹相不稳定性的起源。另外，从低能有效场论出发，预言在赝能隙区，在外加电磁场的情况下，高温超导体存在守恒的无耗散自旋流。
树人篇――用心育人凝练队伍
人才培养方面，寇谡鹏每年讲授本科生基础课“电磁学”将前沿知识融入教学中，取得了很好的教学效果，同时指导了十多个本科毕业论文和两个本科生校级科研基金项目。另外参与教学改革：主持校级精品课“电磁学”，还参与北京市精品课“固体物理”和北师大“电磁学网络课程”的建设。因此，他于2006年获得北京师范大学励耘奖优秀青年教师奖二等奖，2007年获得北京市教育创新标兵。
大学教育是高层次的教育，寇谡鹏讲课不仅重视系统性、清晰性和层次性，更重要的是在教学中独具匠心，采用“渗透现代物理前沿”的教学模式，创新人才培养模式。渗透现代前沿的教学模式关键在于采取理论学习和科研相结合的方式，使学生进行“有目的”的学习。面对一年级的本科生他大胆介绍物理专业国内外发展的最新动态，让学生不仅了解物理的过去、现在而且可以畅想未来。通过生动的多媒体课件直观地介绍，充分发挥老师的主导作用和学生的主动性。他认为物理教学应开阔而非僵化学生的思维。现代物理的思想与方法渗透于日常教学中，让学生尽可能多地接触学科前沿，开阔学生视野，激发学生兴趣，并启发他们学会如何“发现”物理问题，分析问题，讨论解决问题，有利于激发创造性。
关键词：非经典计算；算法设计与分析；智能科学与技术
1背景
智能科学与技术是人工智能方向的重点交叉学科，是一个包含了认知科学、脑科学、计算机科学的新兴学科。按照教育部学科专业目录，智能科学与技术是一级学科计算机科学与技术下的二级学科。如何在4年的本科教学过程中，既立足于计算机学科内容，又突出智能专业的特点，体现该专业区别于计算机科学专业的特色，培养一流的智能人才，是众多智能专业积极探索的问题。
本着帮助学生建立宽广厚实的知识基础，使学生将来能向本专业任何一个分支方向发展，并能掌握本学科发展的最新动态和发展趋势，深刻领会本学科与其他相关学科区别的目标，厦门大学智能科学与技术系于2012年合理调整了专业培养方案，制定了一套突出专业特色和个性的教学大纲，课程体系分为学科通修课程、专业必修课程、专业选修课程。其中，专业必修课程细分为智能基础类课程、软件理论类课程及硬件基础类课程3个不同类别。在智能基础类课程中，开设非经典计算课程。该课程是厦门大学智能科学与设计系最具特色的课程。
该课程以软件理论类课程算法设计与分析为先导课程，在本科三年级的第一学期先讲授算法知识，在同一学年度第三学期讲授非经典计算的内容。教师首先介绍经典算法设计与分析中的各种传统算法，借由经典算法发展过程中遇到的困境问题引出非经典计算的内容，前后呼应，有助于学生在智能计算上获得完整的系统学习。
2非经典计算在智能科学与技术专业本科教学算法体系中的地位
算法设计是智能科学与技术专业中的核心内容。本科专业4年的专业教学计划由4门核心课程构成算法体系的主线，包括高级语言程序设计（本科一年级学科通修课程）、数据结构（本科二年级方向必修课程）、算法设计与分析（本科三年级方向必修课程）、非经典计算（本科三年级方向限选课程）。这4门课程的教学内容和组织结构完整地构成了算法体系结构。以图灵奖获得者、pascal之父Niklaus Wirth提出的著名公式为参照，即Algorithm+Data Structures=Programs，算法体系以培训计算机方向学生掌握编程能力，独立完成分析问题、设计方案、解决问题的综合能力为主要目标；在这个体系中，程序语言是基础，数据结构是内涵，算法是框架。
在算法体系中，这4门课程以循序渐进的方式展开，注重对学生算法思维的培训。
（1）高级语言程序设计讲授的是c语言程序设计，通过对C语言的详细介绍，让学生掌握程序设计方法和编程技巧。作为初始启蒙课程，选择C语言作为程序教学语言，是因为C语言的使用广泛，拥有严格完整的语法结构，适合教学。
（2）数据结构重点讲授各种常用的数据表示逻辑结构、存储结构及其基本的运算操作，并介绍相关算法及效率分析。教师通过在一年级对包括C语言在内的其他程序设计过程的训练，加人对数据结构中各种数据的逻辑、存储结构的表示和运算操作，从数据结构的角度阐述典型算法，并简单介绍算法的效率分析，这是对程序设计训练的进阶内容。
（3）算法设计和分析主要介绍算法设计与分析的基本方法以及算法复杂性理论基础。我们在本科三年级引入算法设计与分析课程，从算法的抽象角度总结和归纳各种算法思想，包括递归与分治法、贪心法、动态规划法、回溯法、分支定界法、高级图论算法、线性规划算法等，最后阐述算法复杂性的分析方法、NP完全性理论基础等计算复杂性的基本知识及完备性证明概要，重点阐述算法思想，从复杂性角度比较和分析不同的算法。上述（1）、（2）和（3）的内容构成了计算机学科通用算法体系的教学过程。
（4）非经典计算主要讨论何为计算的本质以及经典计算在计算能力上遇到的困境，以此为契机讨论自然计算――生物计算、集群计算、量子计算等内容。算法设计和分析的最后一个章节是对算法复杂性的分析方法及NP完全性理论基础的介绍，不可避免地会讨论到现代电子数字计算机体系在计算能力上的瓶颈以及由NP完全问题（Non-deterministic Polynomial），号称世界七大数学难题之一的经典问题，引出对经典计算机体系的深层思考，进一步引导学生思考如何解决计算能力的瓶颈问题。这是教师设计非经典计算课程的出发点，也是对算法体系更完整的补充和更深层次的探讨。
此外，我们还需要对授课学期选择进行考虑。厦门大学实行三学期制度，在第三学期内开设的课程大多是实践类课程及前沿技术介绍课程。在本科三年级的小学期阶段，学生基本完成了智能专业大部分必修课程的学习，拥有了一定的计算机基础和学科素养。这时，依赖学生已经具有的数据结构与算法的基本知识，可以将学生的学习引向如何理解计算的本质；再从计算本质出发，由易到难，介绍采用非计算机的不同计算媒介和方法，例如DNA计算、元胞自动机、集群计算等知识，结合计算机模拟程序加深认识。在逐步加深学生对非经典方法计算的理解之后，再引入量子信息与量子计算。至此，智能专业关于算法体系的整体构建已基本完成。
3非经典计算课程内容大纲
非经典计算课程的主体课程内容以专题形式展开，分为5个部分。
第一部分：计算本质。从什么是计算人手，列举各种计算的形式，由数字的计算到命题的证明，由数值计算到符号推导，引出计算本质的广义定义，“计算是从一个符号串f变换成另一个符号串g”，即从已知符号（串）开始，一步一步地改变符号（串），经过有限步骤，最后得到一个满足预先规定的符号（串）的变换过程；进一步展开对什么是计算、什么是可计算性的讨论，展开介绍计算理论上4个著名的计算模型――般递归函数、λ可计算函数、图灵机和波斯特系统；最后归结到丘奇・图灵论点。以上是第一条主线，第二条主线从计算复杂性角度人手，讨论在经典算法中难解决的NP完全问题，提出在经典计算体系中随着输入数据规模增大而难以计算的瓶颈，从而引发学生对于经典计算的思考。
第二部分：智能计算机的发展。这个部分主要讨论计算机硬件的发展历史，即从原始时期的计算工具，到现代计算机的4个发展阶段：史前期、机械式计算机、机电式计算机、电子计算机。教师从模拟型计算机到数字型计算机，阐述冯・诺依曼关于计算机五大基本组成对现代计算机体系结构的影响及其带来的限制；从硬件角度提出非经典计算机的讨论，鼓励学生对现代智能计算机硬件进行调查。
第三部分：DNA计算。主要阐述DNA计算的基本原理，并以旅行商问题为引子，展开经典计算难解决问题的讨论，重点介绍第一个由DNA计算模型解决的问题――L.Adleman构建的7个节点的DHP，并着重指出DNA计算潜在的巨大并行性和待研究的问题；然后介绍R.Lipton用DNA实验解决的另一个NP问题――可满足性问题（SAT）；最后将DNA计算与软计算结合，阐述粘贴模型以及DNA的软计算模拟与遗传算法的对比。对于DNA计算强大的并行性，以具体的算法实例加以详细阐述和说明，教师应指出分子计算的优缺点以及在计算能力上的巨大潜力。
第四部分：细胞自动机和集群计算。这个部分主要讨论群体计算，一方面，从细胞自动机的形式化阐述及其所带来的哲学意义出发，描述细胞自动机在计算机交叉学科上的运用；另一方面，介绍集群计算，以欧盟“蓝脑计划”为出发点，阐述如何从硬件体系和软件体系上用计算机架构类神经元的协同合作方式。
第五部分：量子计算。从基本的量子力学知识开始，完整阐述量子计算的基本概念、量子信息、量子计算机和量子通信。量子计算机的构建除了要包含最基本的操作外，还需要介绍基本的量子计算机体系结构、计算载体等知识，加深对量子计算的理解，最后介绍的量子通信。这种已经应用在实际生活中的量子计算，更贴合实际。
以上5个专题，结构清晰，分工明确。第一部分讨论经典计算的困境，第二部分讨论经典计算机的发展瓶颈，从第三部分开始，引入非经典计算模型，分别从生物学和计算机科学的交叉学科DNA计算、细胞自动机和集群计算、量子计算3个方面进行学习。5个专题，完成了对非经典计算中前沿热门计算模式的阐述，引导了学生对于前沿学科的认识和思考。
4非经典计算课程授课方式
本课程属于本科三年级第三学期的课程，授课除了上文提到的内容之外，另一个更重要的方面是引导学生对学科前沿以及热点内容的跟踪和思考。因此在教学方式上，我们采取了教师授课及学生调查报告相结合的形式。教师上课对应课程的基本内容，学生调查报告对应学科前沿跟踪与思考。
5个专题内容的授课经过了如下设计。在每个专题的授课结束后，布置相关专题内的一些热点、难点问题供学生课后查阅、讨论和思考。每个专题由学生自主报名，学生需要对相关内容进行跟踪，查阅近5年的科技文献，总结出论文综述，并准备10分钟左右的课堂报告，教师针对课堂报告指出相关的问题，由学生课后进行进一步的思考和再次的文献查阅，形成最终报告后提交课程论文。
这样的课程设计安排，可以很好地实现教学相长。在学生方面，促使学生除了上课听课，必须主动参与文献的查询过程，主动对授课内容或延展部分的概念进行思考。由于提供给学生选择专题的自由，所以也可以大大提高学生的积极性，让学生可以从感兴趣的角度对本门课程涵盖的内容进行调查，从而获得更加深刻的上课体验。最后，由于每个学生选择的题目必须提前汇总，不能与别人重复，所以在其听取其他学生的报告过程中，学生可以更广地拓展自己的知识面。对于授课教师而言，能够保持对该门课程研究现状的实时性跟踪，更加全面地更新课程内容，还可以将学生查阅的重要理论和知识补充到课程基本内容中，同时促进教师与学生之间的互动，活跃课堂气氛，提高教学质量。
5关于非经典计算课程的几点思考
课程从厦门大学智能科学与技术系建系之初开始构思和授课，在授课过程中不断调整教学内容和课程设计，紧紧围绕学生的反馈完善课程建设。关于非经典计算课程的几点教学经验可以总结如下。
1）增加课时，优化对课程设计的安排。
2015年开始，由于学科教学计划的调整，非经典计算课程由最初的20课时拓展为30课时，集中在本科三年级第三学期进行讲授，一共5周，每周6课时。课时安排上，除了增加教学内容，更加强了对学生的文献查阅和报告部分的考查。在论文报告环节，争取做到有目标、有指导、有结论、有总结。学生所做的报告除了在初始选题阶段要有区别之外，还要求有一定的文献查阅难度。从选题确定，到针对报告指出具体的问题，要求学生根据教师指出的问题进行进一步的思考和资料查阅，最后形成论文。这样的安排贯穿整个课程的全过程，学生的参与度获得了极大的提高。对于教师而言，在学期末总结学生所做的报告内容，并增加本门课的知识点覆盖程度，对教学也有比较大的促进作用。
2）课程考核方式上的设计。
非经典课程属于必修课程，在考核方式上除了提交论文外，也必须要有必要的考试环节。在考试环节中，主要考查学生对教师上课内容的理解。在具体授课中，教师从经典计算到非经典计算进行讲解，也从算法角度给出了非经典计算强大计算力带来的改变，既延续了经典算法课程中对算法的介绍和讨论方式，又对比了典型问题在经典算法和非经典算法中的不同解决方式。这样的授课内容作为对算法体系基本知识点的考查，以闭卷考试内容来设计，是十分合适的。课程延展部分的开放知识点由学生的论文及报告内容进行评分衡量。最后，我们将两个部分的成绩作为本门课程的最终成绩。
3）课程教材的选定。
由于本门课程是厦门大学智能系的特色课程，所以国内并没有合适的教材作为授课使用。在积累了几年的教学经验后，我们准备着手进行教材的编写。如何选定更加合理的专题、更为广泛而前沿的知识，这关系到智能专业对这门课和教材的全局考量。
2012这个末日论漫天飞舞的年份里，欧洲核子研究中心传出一个很实在的消息；大型强子对撞机（lhc）捕获了非常类似希格斯玻色子的信号。希格斯场是物质质量的来源，希格斯玻色子如果被确证，那杨振宁一米尔斯规范场理论的标准模型将画下·个完美的句号。预言这个粒子的希格斯老爷爷已经80多岁了，很多人都期待着他成为今年诺贝尔物理学奖的最终赢家。
结果有些出入意料，希格斯老爷爷遗憾落选，奖项授予美国的大卫·维兰德（david j.wineland）和法国的塞尔日·阿罗什（serge haroche）。这两名实验物理学家在过去20多年的研究中开创了测量与操纵单个量子系统的实验方法。阿罗什的实验方法是用原子测量单个光子，而维兰德的实验是用激光控制单个离子。他本文由收集整理们都反复进行了一系列实验，并发表了大量论文。
科学背景
高中物理讲过，原子中间是一个极小的原子核，外围是电子，不过原子层次的物理现象没法用牛顿的经典力学解释，为了说清楚原子的事儿，物理学家们创立了量子理论。这个理论认为物质粒子也具有波的性质；粒子也不像皮球那样缺乏个性地沿着确定的路径运动，而是可以同时处于多种状态，循着无穷多的任意路径达到最终状态。物理过程必须考虑所有可能路径的总汇。
量子理论虽然如天书，却是微观世界真实的客观规律。它不但用于原子能级、光谱、半导体、超导等现象，也被用于化学、生物等领域，还用来计算分子结构以及解释生物化学过程。没有量子理论，孰不会有晶体管、集成电路、激光，也就不会有计算机与计算机通讯。可以说，量子的宏观应用已经使人类从电气时代进入了微电子时代。
晕死人的量子世界
维兰德来自于美国加州，中学时并不是最优秀学生，在高中最后一年才对物理产生了兴趣。大学原本读的数学专业，后来才改学物理，拿到物理博士学位后在美国国家标准技术研究所当研究员。他在那里干了37年，主要研究用离子束缚（iontrap）探索量子世界。
维兰德与阿罗什的研究是直接操控并测试单个粒子的量子系统。对于维兰德的实验，他的方法是用电场把单个离子（如汞离子）限制在一个势阱（可以把它想象成一个无
转贴于
形牢笼）内，就像用磁场把磁悬浮列车悬在空中一样。这个离子在势阱里只能来回运动，无法逃逸出去。
被束缚在势阱里的离子整体只能来回振动（你可以理解为折返跑），而离子内部的电子也有不同的能级。这个振动的能量是量子化的，也就是一级一个台阶，只能在不同的能级之间跳跃。离子内部的能量也是量子化的，也是一级一个台阶。
维兰德的秘诀是调节激光的频率，迫使离子内部能级跳上一个台阶的同时让它的振动能级跳下一阶，这样离子就会从内部高能级回落到低能级，不断重复下去达到降低振动能级的效果，使离子处于运动能量最低的状态。离子从高能级向低能级跃迁的时候释放的能量转换为一个光子，而光子的频率正比于它的能量。在固体与气体中，原子能级跃迁时的发光受到其他原子以及自身运动的影响，导致频率的扰动。而单个孤立的离子则不受这些因素的干扰，因而可以实现很高的频率精度。在另一个实验中，通过不同的激光对离子照射，使它同时处于两个量子状态——这就是量子力学里“薛定谔的猫”，而且进行了相应的测量。在更为复杂的实验中，三个离子形成量子缠绕状态，构成三个可以用于量子计算的量子位元（qubit）……过去对量子力学的检验大多是基于统计结果，而通过对单个离子的精准控制，维兰德等人的各种实验与测量直接从微观层次验证了量子力学。
阿罗什与维兰德殊途同归。他的实验是通过两面镜子来回反射把光子关进一个空腔，通过测量这些光子对高能级原子的影响得出光子的量子信息。
应用与展望
本次会议的宗旨是探讨信息哲学的基础理论及其时代意义和价值。会议主题报告的内容主要集中在以下几个方面。
一、关于信息本质和信息本体论
北京邮电大学的钟义信教授以《再探“信息”》为题做了本次研讨会的首场主题报告，他认为信息概念是一类与物质和能量都很不相同的复杂对象，只能采取主客互动的研究视角加以研究。在信息的本体论定义和认识论定义中，前者是后者的源头，后者是前者被认识主体所感知的结果，人类能够获得、处理和利用的只能是认识论信息。 基于此，他探讨了信息运动的基本规律，即“信息转换定律”，并强调了其超过能量转换定律的重要性。
中国人民大学的苗东升教授首先对当前学术界关于“信息”概念的多维理解进行了评述，赞赏了由此而产生的世界信息科学和哲学的多元协同发展现状。其中，他尤其强调了当前中国信息科学和哲学研究仍然存在着唯西学马首是瞻的诸多弊端，而事实上，中国学术界已经取得了一些优秀的、很有价值的研究成果，例如邬教授在信息哲学研究中，历经30多年的辛苦而创立的思想体系，已然形成了能与西方分庭抗礼的“中国学派”。苗教授还意味深长地呼吁广大学者立足自身，心无旁骛搞研究，力争信息科学与哲学的“中国学派”的长足发展，相信在不久的将来，中国的信息科学和哲学研究必然有所成就，为西方所不可及。
北京大学的罗先汉教授以《物信论及其应用》为题做了主题报告。他首先指出广义信息可由物质的实在状态及其相关规律来表示，由此，他所提出的物信论认为在存在上，信息要依赖于物质；而在运动变化上，物质则要依赖于信息，物质与信息既彼此不同又相辅相成的对立统一规律，才是宇宙的根本规律。
莱顿大学的詹姆斯・W・麦卡利斯特对经验数据的信息内容：方法论和形而上学意义进行了详述，他认为经验数据是科学观察和测量的结果，包含着关于世界的信息，表达着世界的结构。科学定律的功能并不在于精简经验数据集，而是表征其中的意义模式，且正是这些模式对应着现象。那么，多少模式能够真正地表征现象呢？这里并没有一个确定的标准，科学实践表明具有所有可信属性的模式都对应着现象，所以世界也就具有所有可能的结构。
俄罗斯科学院的康斯坦丁・科林（由约瑟夫・ E・布伦纳代讲）提交了题为《信息的现实结构、科学世界观和哲学根本问题》的论文。他提出了一种关于科学化世界和哲学基本问题内容的新理解，基于对现实结构的多元组分中的具体信息现象的分析，他认为除了物质客体、过程和事件之外，在现实世界中，还存在着不可见客体、过程和条件等信息内容。所以，哲学的基本问题研究应将关系看作一种关于现实的可见与不可见的构成要素。
武汉大学的李宗荣等人认为，在计算机芯片植入人体体内以后，能够与人的神经系统联合工作，这个事实告诉我们，处于信息进化论过程的这两个极端被连通起来了。这样，宇宙间的“信息统一性”被无可怀疑地以理论与实践相结合的方式证明了。宇宙万物都具有“物质―信息二重性”，对它们既可以进行物质与信息的一分为二，又可以进行物质与信息的合二为一。信息具有非物质的特征，但它又必须具有物质的载体，因而信息也是物质的。
二、 关于哲学发展和信息哲学研究方法论
西安交通大学的邬教授做了题为《哲学的发展与哲学的根本转向》的主题报告，他首先指出现代主流哲学数次转向的倾向性实质，乃是沿着向认识主体内部日益狭隘的因素的追求来限定哲学研究的主题内容，如此，哲学必将丧失其应有的功能。人类哲学的发展还有另外一条路径，这就是在一般科学发展的过程中所孕育和展现出来的哲学自身的发展。按照信息本体论的理论，世界（存在）是由物质和信息两大领域构成的，物质和意识之间通过自在信息的中介相互过渡和转化。由此，信息本体论学说的建立为变革哲学的所有其他领域提供了一个统一的基础。由于信息哲学首先在存在领域的分割方式这一哲学最高范式的层面上把传统哲学的“存在=物质+精神”的一般信条改变成了“存在=物质+信息”，并在信息活动高级形态的意义上重新解读了精神活动的本质，所以，当代信息哲学的诞生导致了人类哲学的第一次根本性转向。
华中科技大学的欧阳康教授以《前提性反思与合理性评价――信息哲学研究的方法论问题》为题做了主题报告。他首先提出哲学思考的最大特点是致极性与超越性，寻找信息问题的极限与边界，进而从发生学、社群学、存在论、认识论、价值论等角度，阐释了事物与信息的同时同步关系、信息作为环境或存在领域的本质构成、信息作为认识过程的介质及其与价值世界的相关性等论题。最后，他还指出信息的哲学思考具有非常广阔的领域，包含非常丰富的内容，面临非常复杂的挑战，需要非常多维的视角，尤其是综合化和整体性的研究。
西班牙萨拉格萨大学的佩德罗・C・马里胡安作为外方主席，做了本次研讨会的第二场主题报告。他认为，随着越来越多的研究实践转向信息科学中的诸多论题，一门严格的信息科学能否最终产生，不仅仅依赖于信息哲学的积极讨论，最重要的是要在信息科学自身中构造一种新的思维方法。它建基于主体/客体、元观察者、自创生、传播和信息流等方面进行思考，其要点在于关注通向信息实体的经验性进路；将信息的“不可见的手”作为包括不同信息领域中所有复杂性的巨大成形器；考察信息在其所激发的转换和不同主体或行动者领域之中的符号化流动，以及在适应性地调整物质结构与自创生过程中的自身呈现。
三、关于信息哲学与其他哲学的关系
汉密尔顿学院的肯・赫罗尔德针对时间和计算的哲学问题，追溯至笛卡尔，强调其时间概念建基于一种行动的同步观念，因而减少了对于记忆的依赖。而图灵，还有维纳，都探讨了经验的纵向维度。由此出发，他采用格鲁普的时间替论，解释了数据和信息之间的一种经由直觉和计算的不同步的逻辑界面。这种时间的界域哲学导向了一种对在吉尔伯特的共同知识的信息结构中的状态和共同回忆的阐释。
哥本哈根商学院的索伦・布赫尔考量的问题在于能否通过将基于现象学的符号学与基于系统和控制论的信息概念结合起来获得一个关于认知和通讯的跨学科理论。生物符号学就是这么一种试图整合生物学和符号学的发现，以构造一个关于生命和意义作为自然世界的内在特征的新观点。生物符号学家强调编码是三元符号化过程的一部分，在这个过程中，解释项在对象和符号（表征项）之间建立动机化的连接。
山西大学的魏屹东教授从信息哲学的视角出发，揭示了信息与认知或者心灵、表征与语言和知识的相关性，认为信息是认知与表征的内容，认知是一种信息处理过程，而表征则是信息的再描述。在本体论上，信息是构成物理世界的一种存在形式（form），“inform”就是“在形式中”，因此，“形式”就是信息的根隐喻，柏拉图的形式理论是信息哲学的基础。由此，信息是心灵对自然现象的认知与表征，它似乎是无处不在的、半透明的、非绝对的、离散的、无维的和难以言明的，但可以肯定，信息哲学将与认知哲学联手探讨信息问题。
法国跨学科研究中心的约瑟夫・布伦纳就“人格同一性的信息过程”进行了详细的报告。他认为，人格同一性作为一种复杂现象，对它的思考不能离开对同一性和多元性，以及作为动态过程的二者关系的理解。而他所倡导的现实逻辑恰恰提供了一种对同一性和多元性之间的本体论关系的新理解。同时，邬先生所创立的信息哲学和元哲学则首先从本体论上对此给予了支持。基于二者的综合，他指出人格同一性现象的稳定与变化的复杂性乃是一种本体论过程。邬所提供的人类信息活动的等级结构图景，有助于人格同一性的建构，而这正是他所建议的一种人格同一性的本体―认识论之路。
四、关于信息社会、互联网及其伦理问题
维也纳技术大学的沃尔夫冈・霍夫基希纳（由罗伯特・雅恩代讲）提交了题为《“全球性可持续信息社会”――对未来的展望》的论文。他认为社会系统是一种另类的多元进化系统，其所具有的综合效果便是所谓的共同性。社会系统表现着个体化和社会化的辩证关系，如果个体因素处于中心舞台，那么共同性则是其附属。今天，在全球化挑战的时代，共同性附属变得不再稳定，因此需要建构一种超系统，以关照所有演员之间的多元化的整体关系，而这正是一种全球稳定的信息社会视野的理论依据所在。
重庆邮电大学的徐仲伟教授在对大数据时代互联网本质的思考中认为，“大数据”的本质就是对社会事物从量的角度，通过今天的互联网等技术所产生的，让我们认识到的，体量浩大、类型复杂、迅速生成、价值巨大的社会事物量的表现（或者说记载、信息）。大数据的出现，是人们对社会事物从量的角度对许许多多的社会事物认识和反映的结果，有自身内在的规律和外在的形式。互联网在人们的当代生活和工作中从多个维度展现着其巨大魅力，如果从互联网所表现内容的角度看，其本质实际上就是它的社会性，它所反映的完全就是我们的现实社会。从技术手段的角度看，互联网的本质仍然是它的工具性。
重庆邮电大学的代金平教授从价值哲学层面对网络化传播境域下的信息文化进行了深入分析，他指出网络时代滋生出诸多问题或矛盾，其中最为突出的当属人类在网络化传播境域下信息化生存所面临的全新的价值判断、选择和重构等问题。网络文化作为信息文化在网络化传播境域下的具体表现形式，以自由为根本旨向，然而这种网络自由必须是在一定的网络规范约束下的自由，由此便构成了网络化传播境域下信息文化的基本价值冲突，进而影响着网络时代信息文化的其他二元价值冲突。基于信息文化视角的深入分析，他总结认为网络行为主体的自律才是解决网络自由与网络规范冲突的重要途径，构建和谐的信息文化环境才是解决网络自由与网络规范冲突的必由之路。
印第安纳大学的科林・艾伦认为，在互联网时代，能够获得极大数量学术文本的数字途径为人文学科研究者提供了机遇和挑战。而应对这些挑战，需要拥有适合机器和人们使用的高质量的数字资源的内容说明。对这些内容的不同归类方式必然建基于不同目的，因此会导致不同归类图式之间更进一步的问题出现。他讨论了哲学概念的归类根据，并分析了一些主要的归类途径是如何处理不断变化的资料的，进而描述了印第安纳哲学本体论计划的目标和方法，并提供了这类利用模型方法的分析案例。
维也纳技术大学的罗伯特・雅恩就内在价值本体论进行了探讨，他认为技术和社会经济的快速变化引起了困惑，使得哲学尤其是伦理的复兴成为必要。假定道德价值不是物质 （根据物质一元论），而是道德评价者的一种内在的偶发属性，那么信息伦理必须建基于这些价值，因为对于人类来讲，这些价值仍然与信息时代之前的道德普遍原则相契合。信息有其不同的定义，作为一个价值事物的潜在组成，它影响价值的具体性，也就是说信息和通信技术作为评价主题必须展现自己的价值，而道德行为者也必须证明他所认知的属性是充分的。
五、关于量子信息、信息量子和计算问题
华南理工大学的吴国林教授以《量子信息与不确定性的哲学思考》为题做了主题报告。他首先将量子信息与经典信息区别开来，指出本体论量子信息是微观事物的状态与关联方式的自我显现，认识论量子信息是微观事物的状态与关联方式对认识主体的显现。进而，他从量子纠缠的关联程度和量子信息的度量入手，阐述了量子信息和不确定性之间的关系，即前者是后者的消除。量子信息表达了量子系统的确定性，不确定性在量子信息（量子技术）作用下可以发生改变，而量子世界又是确定性与不确定性的统一，因此量子世界的不确定性可以受到量子信息的控制。由此，普遍而言，物质与信息是统一的。
四川社会科学院的有梁教授对“质量―信息关系式与信息量子”进行了深入的哲学思考。他首先从香农―维纳公式推导出一般不确定原理，以及作为一般不确定原理的特殊情况的海森伯不确定原理。基于此，他又结合爱因斯坦的质能关系式得到质量与信息、能量与信息的关系式，阐明了质量、能量、信息三者之间的关系。此外，他还提出了“信息量子”、“信息寿命”、“信息长度”的新概念和新公式，进而分析了引力波的“信息量子”及探测引力波困难的原因。
希伯来大学的以色列・贝尔夫对“信息―计算的转向：哈金式革命”进行了探讨。他所提倡的哈金式革命的标准是跨学科的，能够集中体现新的研究机构的建立和新的研究方向，而且与重大的社会实质性变革息息相关，所以也应是无边界的。概括而言，此革命实质在于计算模型和模拟的革命，涉及混沌、复杂性和系统理论中的涌现和还原论中的诸多论题。基于此，他揭示了一个比特的新语义场，其中，信息化手段和计算复杂程度是新的语言，量子比特、黑洞熵和全息原理是新的对象，信息时代（空间/时间/虚拟）则是社会变迁的标志。
亚眠大学的柳渝基于对“信息”与“问题”的西文字源与汉字基因的分析，认为P versus NP问题认知的困惑来自概念认知的困惑：“基于验证的定义”取代“基于求解的定义”，造成了NP欲捕捉的“不确定性”消失了。结合中国古代哲学家公孙龙提出的著名的逻辑问题“白马非马”，她指出P versus NP的关系只能从相对比较的角度来认知，在中国思想里，此认知表达为“阴阳互补原理”，这样不仅从整体观出发，能够解读P versus NP问题，而且能探讨科学与人文相结合的意义以及中西文化的互补性。
六、关于信息、智能与逻辑的关系
西安交通大学的王小红教授就人工智能问题，提出机器发现系统检验了以及正在检验着实在论者与反实在论者在观察与理论陈述的争辩中的立场。当数据和假设之间的严格边界崩溃之后，机器发现系统重新发现了更多的经验定律。她对旧的争辩和机器发现应用语义信息理论的生产，与应用于厘清人工智能系统和自然智能系统之间差别的成果进行了解释。
中国社会科学院的刘钢教授主要探讨了《易经》的成卦法中的大衍求一数问题，举例说，即在莱布尼茨的普遍字符和通用图灵机的理论基础上来讨论，使得一节较短的算法片段能够描述某一卦产生的进路。他认为大衍求一数、普遍字符和通用图灵机可以看作是等价的，而且因此便开启了一个从对《易经》的数学研究到现代计算机和信息科学的新路径。
做“品牌”的科学家
对于中国最聪明的孩子和世界顶尖的计算机研究院来说，姚期智和他的“姚班”，名头如雷贯耳。
另外一位图灵奖获得者John Hopcroft曾对“姚班”有过这样的评价：“姚班有世界最优秀的本科生和最优秀的本科教育。”对于这一评价，姚期智骄傲地认为：当之无愧。“我们本科的毕业生被国外顶级大学如MIT，史丹福，普林斯顿等竞相争取为研究生。我认为，‘姚班’的文化已经建设成功，一年级传承一年级。”姚期智说，“我们有的本科生在本科阶段所发表的论文，已完全可以作为博士生的毕业论文，这样的水平在世界上任何一所大学都是罕见的。”
10年间，一批批创新人才从“姚班”迈向了世界的学术舞台。“现在美国、亚洲优秀的计算机研究机构，有很多‘姚班’的校友，他们都还比较年轻，随着时间推移，‘姚班’的品牌效应会越来越大。”
在2004年，姚期智辞去普林斯顿大学的终身教职来到清华任教的时候，“姚班”的培养模式与它最终能呈现的成果还都只是个构想。“我当时花了较多时间在教学上。很多本科生的课都是我先教一次甚至两三次。后来我们渐渐引进了一群高水平科研人员，这些年轻教授成长起来，能接替许多教学与行政工作。所以我现在教学与行政上的责任已经轻了，80%的时间都返回到我自己专长的科学研究。”
“姚班”还不是姚期智打造出的唯一品牌：“我认为做事情要一样一样来，每做一件事一定要打造出一个品牌，有令人惊艳的成果。从这个角度看，我回国后做了两件事。在教育上推出‘姚班’成为一个优秀的教育品牌。在科研上，过去六年里，我们建设完成的量子计算机实验室，则是一个世界瞩目的尖端科研品牌。”
姚期智说，“当初图灵所发明的计算机模式，60年来随着微电子技术的日益精密，已到达瓶颈，急需新的计算模式来引领未来发展。30多年前，物理学家首先提出用最现代的量子物理原理制造出全新的计算机。我过去二十几年的专业之一，就是探讨新的量子算法及密码。2010年时，我感觉到量子计算已即将进入一个起飞阶段，中国必须及时投入此重要邻域的研究。清华大学领导协助我向国家申请经费，于2011年建立量子计算机实验室。做出世界上第一台量子计算机是每个科技大国都在“抢”的一场竞赛。我们的对手是美国、欧洲、加拿大最前沿的实验室。如今，经过6年努力，我们的量子计算机实验室堪称是世界最先进的量子计算机实验室之一。
“走在前面”的人
姚期智认为，目前已经有不少优秀人才学成归国。“虽然有些尖端的科研领域还没有形成真正的回国潮，我们不用着急。一方面研究机构要有一些制度，使大家回来之后生活上能够匹配，但更重要的是必创造出一个科研环境，让科学家觉得回中国是他们最好的出路。我认为条件一样的情况下，多数中国人还都是会选择在自己的国家进行科研项目。以前不少精英人才出国去，是因为我们的科研实力跟国外差得很远，回国来也没什么用。所以我现在做的事情就是扎扎实实把中国科研在某几个方面推向一个高峰，让这些领域的科学家感觉的到回到中国来做是他们最好的选择。”
“中国当前有一个很吸引人的地方：我们的经济及各方面成长都很快，而且国家更把科研放在很重要的位置来强调。在美国、欧洲这些地方都没有把科学、科学家在国家层面如此重视，这一点中国是很有超前视野的。”姚期智说。
姚期智认为，当国家的科研积累到了一个临界点，就会发生很巨大浪潮。“这个浪潮一定会发生，以我对中国科研推动的感觉，我认为今后5年会是一个契机。因为‘十三五’规划确立了不少大型的项目，选择的都是最到位的方向，在很多重要的方向我们也有了非常好的领军人物，他们必能善用这些资源，带领优秀团队，做出骄人的成果。”
“可能有些人觉得，尽管这几年国家在科研方面的投入力度很大，‘回国潮’发生得仍不够快。但是我认为，我们不用着急，依照规律推进，一个事情一旦发生的时候，就像排山倒海一样。”
“这是个多元的社会”
“依照规律推进”，这似乎是姚期智的思路。因此，当姚期智谈及“陈凯先之问”，他没有直接去想“怎么答”，而是把问题引入了一个更深的层次：我们为什么要追问“陈凯先之问”？在姚期智看来，“陈凯先之问”与其说是在拷问社会对科学与科学家的态度，不如说是在思索作为一个经济飞速发展的大国，如何建设和营造科学的繁荣，科学的繁荣又该如何助力中国的全面复兴。
“我觉得我们并不需要众多科学家，也不是人人都能当科学家。从这个意义上说，就更不用强求每个人都想当科学家。”姚期智说。真是惊人之语。“其实如果你去美国，美国的小孩也是崇拜篮球明星或者歌星、演员的。一个诺贝尔奖获得者走在街上其实也没多少人认识他的。”姚期智说，“我认为这是很正常的。”
材料的计算模拟方法介绍
材料的计算模拟研究是近年来飞速发展的一门新兴学科和交叉学科．它综合凝聚态物理学、理论化学、材料物理学和计算机算法等多个相关学科．它的目的是利用现代高速计算机，模拟材料的各种物理化学性质，深入理解材料从微观到宏观多个尺度的各类现象与性能，并对材料的结构和物性进行理论预言，从而达到设计和开发新材料的目的．材料的多尺度计算模拟方法主要有以下几种:
(1)第一性原理计算方法(First－principlesMethods)基于密度泛函理论的第一性原理计算方法是目前研究微观电子结构最主要的理论方法．第一性原理计算方法只用到普朗克常数(h)，玻尔兹曼常数(kB)，光速(c)，电子静态质量(m0)和电子电荷电量(e)这5个基本物理变量和研究体系的基本结构．从量子力学出发，通过数值求解薛定谔方程，计算材料的物理性质．在密度泛函理论，局域密度近似(LDA)和广义梯度近似(GGA)框架下的计算已广泛应用于第一性原理的电子结构研究中，并已经取得很大的成功．结合一些能带结构计算的方法，对于半导体和一些金属基态性质，如晶格常数，晶体结合能，晶体力学性质都能够给出与实验符合得很好的结果，同时能够比较精确地描述很多体系的电子结构(如能带结构、电子态密度、电荷密度、差分电荷密度和键布局等)、光学性质(介电函数、复折射率、光吸收系数、反射光谱及光电导等)和磁性质，从微观理论角度分析和揭示材料物理性质的起源，使实验者主动对材料进行结构和功能的控制，以便按照需求制备新材料．
(2)分子动力学方法(MolecularDynamicsMethods)分子动力学是一种确定性方法，是按照该体系内部的内禀动力学规律来确定位形的转变，跟踪系统中每个粒子的个体运动，然后根据统计物理规律，给出微观量(分子的坐标、速度)与宏观可观测量(压力、温度、比热容、弹性模量等)的关系来研究材料性能的一种方法[5]．分子动力学方法首先需要建立系统内一组分子的运动方程，通过求解所有分子的运动方程，来研究该体系与微观量相关的基本过程．对于这种多体问题的严格求解，需要建立并求解体系的薛定谔方程．根据波恩－奥本海默近似，将电子的运动与原子核的运动分开来处理，电子的运动利用量子力学的方法处理，而原子核的运动则使用经典动力学方法处理．此时原子核的运动满足经典力学规律，用牛顿定律来描述，这对于大多数材料来说是一个很好的近似．只有处理一些较轻的原子和分子的平动、转动或振动频率γ满足hγ＞kBT时，才需要考虑量子效应．
(3)蒙特卡洛方法(MonteCarloMethods)蒙特卡洛方法是在简单的理论准则基础上(如简单的物质与物质或者物质与环境相互作用)，采用反复随机抽样的手段，解决复杂系统的问题．该方法采用随机抽样的手法，可以模拟对象的概率与统计的问题．通过设计适当的概率模型，该方法还可以解决确定性问题，如定积分等．随着计算机的迅速发展，蒙特卡洛方法已在材料、固体物理、应用物理、化学等领域得到广泛的应用[6]．蒙特卡洛方法可以通过随机抽样的方法模拟材料构成基本粒子原子和分子的状态，省去量子力学和分子动力学的复杂计算，可以模拟很大的体系．结合统计物理的方法，蒙特卡洛方法能够建立基本粒子的状态与材料宏观性能的关系，是研究材料性能及其影响因素的本质的重要手段．
材料专业引入计算模拟教学的探索
材料计算的目的在于理解和发现新的材料性能及其物理本质．计算已经与实验和形式理论一样成为材料研究的3大支柱之一．为学生将来能够有更高的起点研究材料科学，适应新形势下材料研究方法，培养具有宽广材料科学基础，掌握材料现代研究手段的“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的材料科学专业人才．我们在本科教学阶段就应该有计划的引入和加强计算模拟方法的教学．采用的教学形式可以结合实际情况，灵活的应用．近年来我们采取的教学方式主要有以下3种方式:(1)开设计算材料学类课程在2006年物理与电子信息学院材料物理与化学专业培养方案中已经确定《计算机在材料科学中的应用》和《计算物理》课程为专业选修课程，学时分别为36学时和54学时．《计算机在材料科学中的应用》课程偏重实践教学，通过上机操作学习计算软件的基本原理和使用方法．主要教学内容包括:材料学的发展现状及计算机在材料科学与工程中的应用;材料科学研究中的数学模型;材料科学研究中常用的数值分析方法;材料科学研究中主要物理场的数值模拟;材料科学与行为工艺的计算机模拟;材料数据库和新材料、新合金的设计;材料加工过程的计算机控制;计算机在材料检测中的应用;材料研究科学中的数据和图像处理;互联网在材料科学研究中的应用等9部分内容，基本涵盖当今计算机技术在材料科学研究中应用的各个方面．《计算物理》课程则以理论教学为主，偏重物理基本原理的介绍．主要教学内容包括:计算物理学发展的最新状况;蒙特卡洛方法及其若干应用;有限差分方法;分子动力学方法;密度泛函理论;计算机代数;高性能计算和并行算法等8部分内容．计算材料类课程的开设注重理论和实践并重的原则，在讲解基本原理的同时加强学生动手上机实践能力的培养，因此，经过课程的学习，学生已经初步具备利用计算机进行材料模拟的能力．部分选修计算材料类课程的同学在学习中对计算模拟产生了极大的兴趣，在大四时选择材料计算相关课题作为本科毕业论文选题．例如，08届学生的毕业论文《ZnS掺杂Cu光学性质的第一性原理研究》和《布朗运动的蒙特卡洛模拟》，09届学生的毕业论文《ZnO电子结构和光学性质的研究》，11届学生的毕业论文《晶格热容的理论计算》和《简立方晶体结构能量分布的理论模拟》等均为材料计算和模拟相关课题，并且有多人的毕业论文被评为优秀毕业论文．个别优秀的学生读研后继续从事材料的计算模拟相关研究．通过几年的教学实践，计算材料相关课程的开设对于扩大学生的知识面，提高学生的理论分析能力有极大地帮助．(2)在材料相关的理论课程中加入计算模拟方法介绍虽然已经在材料专业开设《计算机在材料科学中的应用》和《计算物理》等材料计算相关的课程，但这两门课均为专业选修课，只有选修相关课程的学生才能得到相应的计算模拟培训，受众面还比较窄．因此，为使更多的学生了解到材料模拟计算的相关理论和知识，在材料专业主干课的教学中也适时地加入相关的计算模拟方法的介绍，从而扩大计算模拟知识的普及面．例如，在《固体物理》课程中，当讲解到能带理论一章时，我们会在本章结束时，加入一次课，着重介绍基于第一性原理的平面波赝势计算方法计算材料的能带结构、电子态密度等以及第一性原理计算的常用软件(CASTEP、VASP等)．一方面，对学生学习的理论知识加以直观化和适度的扩展，另一方面也进一步普及第一性原理计算的相关知识．在《材料科学基础》教学中讲解到相平衡与相图一章时，我们会在本章内容结束后介绍相图计算近年来的发展现状，包括CALPHAD(CalculationofPhaseDiagram)计算方法、热力学与动力学的结合、第一性原理与相图计算方法的结合，并简要介绍今后相图计算可能的发展方向[7]．在晶体缺陷内容的教学中，穿插介绍利用分子动力学计算面心立方金属空位和间隙原子点缺陷的形成能的方法．通过在课程教学中穿插入计算模拟方法的介绍，一方面也加深了学生对所学内容的理解，另一方面开阔了学生的眼界．(3)举办计算模拟相关的学术讲座．自从2009年以来，物理与电子信息学院从事计算模拟研究的教师每学期都结合自身的科研情况举办面向全院学生的学术讲座．例如在2011至2012学年第二学期，我们举办两场学术讲座，分别是《氧化锌晶体及其掺杂的第一性原理研究》以及《可见光响应半导体光催化材料的结构和能带设计》，教师在讲座中介绍自己的科研情况，同时也使学生了解到如何把学到的计算模拟知识应用到科研实践中去，让学生体会到如何利用计算模拟预测材料的物理性质以及指导材料设计的研究方式，提高学生自觉学习计算模拟方法的积极性．
结束语
关键词：物流 车辆路径 MATLAB
中图分类号：TP14 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）11-0111-02
车辆路径问题（VRP）在1959年被Dantzig和Ramser提出， 车辆路径问题通常被描述为：在顾客的货物需求、物理位置、车辆的最大运载量等已知的情况下，确定车辆在各个顾客间的行驶路线，达到如运输路线最短、运输成本最低、使用车辆尽量少等预定目标[1]。在很多专家学者对VRP问题的持续不断深入研究的过程中，VRP问题拥有了很多不同的分类，如有能力约束车辆路径问题、开放式车辆路径问题、动态网络车辆路径问题、动态需求车辆路径问题等。伴随着国内电子商务业务的蓬勃发展，尤其是在区域电子商务环境中，顾客需求多样化、配送量多批次且量小、物品需求复杂化等等特点使得一般的车辆路径问题VRP数学模型很难准确、细致地描述出区域电子商务物流配送的特点。所以，区域电子商务企业物流中心需要有合适的智能化系统来进行确定合适的车辆配送路径。上述这些现象也引起了国内外物流科技、调度、组合数学、运筹应用数学、计算机应用科学专家与运输规划制定者等的高度重视[2]。
1 问题描述及数学规划模型
有能力约束车辆路径问题（CVRP）是车辆路径问题中最基本的一个问题。其被描述如下：设物品配送中心最多可以使用H辆车对K个顾客来进行运输配送，每辆车的可载重量是已知的，每个顾客的需求量也是已知的，顾客a到顾客b的距离是一定的，其优化的目标是使车辆行驶距离最短。
假设配送中心自身配备的一个物流配送中心向周围很多的区域进行物品配送的任务。假设该中心拥有足够多数量的配送车辆H（h=1，2...H），对K（k=1，2...K）个顾客进行运输配送，每辆车辆的载重量为Bh，顾客a到顾客b的距离为，车辆每次都由物流配送中心点出发，将物品配送至各需求点后，马上返回配送中心。现各配送需求点的地理位置，需求量信息均视为已知，每个顾客k的需求Qk 由唯一车辆一次配送完成：一辆车可配送多个顾客，一个顾客只能由其中的一辆车服务。其优化的目标是低成本或者最短路径。根据这些描述，建立模型如下：
首先定义两个决策变量，决策变量值取1时表示顾客k的运输任务由车辆h完成，否则其值取0。值取1时表示车辆h从顾客点a访问b，取值为0时代表其它情况。顾客a到顾客b的距离为，顾客a到顾客b在时间段N内的运行成本为，车辆的数量为H，其中一辆车的基本成本为M。
其中，（1-1）（1-2）表示目标函数，分别为低成本和最短路径；（1-3）表示每辆车的能力约束，即h为任一配送车辆，该约束条件指车辆载重量不得超重，（1-4）则为约束条件，a代表任一顾客点，该约束条件指每辆车都由中心点出发，（1-5）保证对于任一个顾客k，都要被服务到。（1-6）（1-7）表示顾客仅被1辆车所访问。
2 实验结果及分析
以某经营团购网公司为例，该公司自己拥有一个货物配送中心，其中假设有一辆运输车，还有八个顾客，每个顾客的具置转化为坐标图，如（图1）所示。要求在满足文中上述的约束条件下，如每辆车辆的载重量为6吨，合理安排车辆路径，使得距离最短及成本最低。
区域团购网在送货时，因为目标主要是同城顾客，相对而言，各个顾客点的距离相聚较近。采取距离最近分配法进行商品货物的配送，将（图1）中的距离还原为实际距离，数据如（表1）所示。
另外，根据公司对于顾客的送货要求，如时间窗的约束，某个顾客送货的需求量、每个顾客的具置，建立具体的数据表格。文章通过使用Matalab编程实验，采用相应的算法对实例数据的分析对比，从而得到解决区域团购网物流配送路径的优化方法和较优解，使用一个好的优化算法是物流配送路径优化的关键，从物流配送路径优化问题的提出至今，很多的精确算法和启发式算法都运用到路径优化上。车辆路径问题涉及的问题很多，其中主要要素如：配送中心点、运输物品、运输车辆、运输网络、顾客、目标函数、约束条件、优化算法等。如今依然有很多的业界专家学者在这些优化算法上进行更好地改进研究，以求更好的解决物流配送的车辆路径优化问题[3]。
量子遗传算法通常可以描述为[4]：（1）先进行种群初始化，然后对种群实施一次测量，最后得到二进制编码。（2）根据解码算法开始进行解码，计算适应量，保存最优个体，如果这个时候已经是最优的，则输出结果，否则使用量子旋转门更新等操作对个体进行调整，得到新的种群，再重复循环将其转为整数编码、解码、优化计算、保存最优个体等操作，指导最优结果输出。（3）算法函数中需要设置的主要参数有：如最大遗传代数max、种群大小sizep、每个变量的二进制长度lenQEM；定义最佳个体Best，并记录器适应度值、十进制、二进制编码、量子比特编码；种群初始化函数，其返回值为得到初始种群的量子比特编码矩阵、根据量子比特种群得到二进制种群；使用目标函数计算个体适应度，并查找当期最优个体；实现演化操作的量子旋转门函数；显示优化结果的进化曲线函数。
3 结语
本文以区域电子商务的车辆路径优化为研究对象，建立有能力约束车辆路径问题的数学模型，使用相应的算法进行了仿真求解的过程，得到了物流配送的路径，从而达到经济合理的安排车辆的配送路径的目的。当然，要进行合理高效的物流配送，还需要解决很多问题，下一步将进一步研究动态需求车辆路径问题以及智能化系统。
参考文献
[1]Dantzig G，Ramser J.The truck dispatching problem[J].Management Science，1959，6：80
[2]魏巍.区域电子商务的物流配送路径优化问题研究[D].武汉科技大学硕士学位论文，2010.
在重点院校中，学生素质相对较高，数学、物理学习能力普遍较强，对结构化学的作用与地位认识也相对较好，可能较少存在结构化学“无用”的观念;而在地方高校的化学专业学生中，有相当一部分学生存在认识误区，特别是有一些不考结构化学的考研学生和毕业后将从事中学教学的学生具有“结构化学无用”的思想。作为教师，应该认识到这一问题的严重性。通过这几年的实践证明提高学生认识，坚定学习信心，对消除学生学习结构化学“无用”的观念以及畏难的心理是很必要和有效的。因此，在开课之前必须详细介绍该课程在整个化学中所处的地位和作用，阐明学习结构化学的重要意义。
注重对量子化学发展史和研究结构
化学的科学方法的介绍任何一门学科都有其发生和发展的过程，学习知识时若不从历史中寻找借鉴，就易把知识当成是“终极真理”而死记硬背，不求甚解。因此，在传授知识的同时，应该介绍量子化学发展史，学习科学家勇于探索的精神，由师生共同创造一种崭新的价值理念。例如普朗克(M．Planck)的“离经叛道”的假设;德布罗意(deBroglie)波的提出是类比法的成功典范，戴维逊(C．Davisson)-革末(L．H．Germer)的因祸得福;狄拉克(Dirac)、薛定谔(E．Schrdinger)的异曲同工———薛定谔用数学形式开辟出量子力学的新体系;另外，还有一个德国物理学家海森堡提出一个矩阵力学体系，薛定谔用的是微积分形式，海森堡用的是代数形式;汤姆逊(Thomson)父子的珠联壁合———父亲发现了电子，儿子又证实了电子是波，父子二人在物理学方面进行接力研究，在科学史上传为美谈。还有徐光宪的巧妙规则，唐敖庆的独辟蹊径等［2］。科学的先驱是勇敢的探索者，他们常常在黑暗中摸索前进，他们的精神值得我们敬佩。学生听到和看到这些史实，无不浮想联翩，对优化思维结构，激发科学壮志都有潜移默化的作用。在传授理论知识的同时，指导学生学会抽象思维和用数学工具处理问题，并运用类比、模拟的科学方法［3］，寓科学方法于教学内容中。类比方法是提出和建立科学假说的重要方法。例如德布罗意假设是在光的波粒二象性思想启发下，提出电子等实物微粒也具有波动性，他当时推导固然复杂些，从科学方法论的角度讲，由光的波粒二象性到实物微粒的波粒二象性是一种类比推理。类比是利用两个或两类对象之间在某些方面的相似或相同，推出它们在其他方面也可能相似或相同的思维方法，是一种由特殊到特殊、由此及彼的过程。类比可以提供重要线索，启迪思想，是发展科学知识的一种有效的试探方法。还有薛定谔受物质波假说的启发，引出了电子运动的波函数方程，他走的也是依赖类比的“近路”。许多化学问题的解决有赖于类比方法的使用，而类比方法的使用有可能形成简捷的思维路径。使学生在学习科学知识的同时，得到方法论的启迪。在教学中应引导学生追踪量子化学发展的足迹，不失时机地揭示其中的科学方法，更清楚地了解各种知识理论的相对合理性及有待完善的地方。这样使学生在学习过程中不仅可以获得化学知识，而且能学习科学家严谨求实的治学态度、高度的敬业精神和大胆创新的进取精神。
通过改进课程教学方法培养学生创新能力
使用多种教学方法培养学生的理论思维能力与创新能力，是结构化学课教学的重要目的。课堂教学是学生学习结构化学的主要和基本的学习形式。课堂教学质量的高低与课堂教学方法的运用有很大关系。以前我们采用的是“一言堂”的教学方式，这种教学方法压抑了学生学习结构化学的积极性和主动性，因此，根据教学内容灵活地采用不同的教学方法是提高结构化学课教学质量的重要手段。结构化学虽是理论性较强的学科，但与其他学科一样，来源于对实验现象的分析、思考，且要通过实践来检验其结论正确与否，内容博大精深，集科学性、思想性于一体，并具有前沿性。结构化学教师必须重视对结构化学教学方法的研究，针对不同教学内容采取不同的教学方法，更好地提高教学质量。我们采用的教学方法主要有:启发式教学、互动式教学、讨论式教学、对话式教学、模型教学和专题式教学，并布置小论文，开展学生的科技活动。如在课程讨论时将学生分成几个学习小组，针对不同主题进行讨论，并在课堂上交流。把个体作业学习与大组讨论交流结合起来，以培养学生的创新思维。如布置“超分子结构”为主题的小论文，许多学生通过期刊和网络收集了大量与超分子结构化学有关的信息，从不同角度撰写了心得体会和小论文，有的学生还发表了自己的设想和见解。课程教学讨论不仅丰富了学生的知识，而且也培养了学生的创新能力。利用多媒体辅助教学在有限的教学时间内运用现代化教学手段，可以加大信息量。我们使用幻灯片和CAI课件，通过图、文、声、像等手段，把抽象的理论变成具体的形象，让学生在直观、生动的学习中加深对理论的理解。目前，我们研制的结构化学CAI课件已连续使用几届，受到学生的好评。例如讲授等径球密堆积时，无论用黑板绘图或圆球模型展示表现得都不够清楚，现在用多媒体课件，动态演示等径球一层层的排列方式，效果很明显。必修课与选修课相结合在上好必修课的同时，开设量子化学、波谱学、化学中的数学方法等选修课，理论与实践相结合，以科学方法启迪学生的创新思想。以科研促教学从专业基础知识的结构上看，结构化学课程是基础课和专业课的枢纽课程，是介于本科生学习和毕业论文之间承上启下的课程。结构化学课程理论性强，但实践性也很重要，有些知识一直影响到学生的硕士、博士学位论文［4］。因此，科研进教学、教学促科研的双向互动就显得很重要。结构化学教学内容基本是20世纪的科研成果。我们发挥科研背景优势，在教学中不断将当前的科研成果融入教学，以使课堂内容具有丰富性、代表性、创造性和启发性，能跟上时代前进的步伐。在开展第二课堂活动中，通过设计专题科研实验，使学生能有更多机会加入到自身科研之中，有时间和空间从事自己有兴趣的课题研究;通过使用Origin，Chemistry3D等软件制作分子结构及其轨道图;利用Gaussian98以及GaussView等专业软件开展分子设计与量子化学计算模拟实验，帮助学生学习与理解自洽场运算原理、原子轨道、分子轨道及其能量电荷分布、热化学性质、简谐振动、对称性等相关知识。在科研过程中，学生有了正确的科研方向和学习目的，能有针对性地查阅最新资料，及时了解学科前沿，从而改变了被动学习的局面。
同样是研究物理，北京大学物理学院开设有理论物理、凝聚态物理与材料物理、光学、重离子物理、等离子体物理、天体物理、大气物理等众多研究方向；而中科院理论物理研究所则仅研究理论物理，不同的课题组侧重不同的理论物理研究方向：粒子物理理论与相关量子场论、弦理论与量子场论非微扰效应、凝聚态理论和计算凝聚态物理、量子物理和量子信息以及量子混沌、核内夸克与极端条件下的原子核、引力与宇宙学研究、统计物理和理论生物物理等方面。
待遇：不差钱
一般而言，科研院所研究生的居住条件和居住环境要好于高校。科研院所的硕士生大多数是两人间，甚至有的是一人间。如中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，学生统一入住优越的学生公寓，每人一间，临湖而居。不单如此，不少寝室的生活设施也很齐全，仍以苏州纳米技术与纳米仿生研究所举例，公寓内空调、热水器、冰箱、厨房用具等家电家具一应俱全，这在高校是绝不可能出现的现象。
导师：传帮带
一般而言，科研院所的师生比要远高于高校，据中国科学院大学的招生办主任高随祥教授统计，“中科院的硕士生导师和博士生导师有8000多人，大部分学生都可以得到导师很好的指导”。
培养：更灵活
回所之后的上课模式比较灵活，每个所各自不同。如自然科学史研究所回所之后基本上没有课，学生四个人一个办公室，任务就是读书、科研；一些天文台站的工作就是长年累月的测量、观察。
科研院所是独立于教育部和高校系统外的专门的科研机构，和普通高校不同，其教育是从硕士开始，没有本科教育。和高校一样，科研院所在招收、培养研究生方面也有推荐免试、考试选拔、上课、实验、论文等环节，但是科研院所由于其特性，和高校的招生和培养模式有一些不同之处，这也是对科研院所不熟悉的考生所迫切需要的。
科研院所为什么会招生？
从字面上理解，科研院所应该专业做科研才对，怎么会和高校一样招起生来？
事实上，科研院所招收研究生的历史，和普通高校是一样长的。中国科学院于1949年9月27日在北京成立， 其前身是“中华民国”政府建立的“中央研究院”以及北平研究院。1951年，我国的研究生招生启动，当年共招收了276名研究生，中国科学院就招了95名。1982年，中科院培养出我国首批博士，高能所的马中骐老师是博士0001号。
可见科研院所招生研究生的历史和高校一样长，但是以科学研究为本职工作的科研院所为什么要培养研究生呢？
第一，科研院所要做科研必须要有研究生。科研队伍基本上是金字塔形，上面是科学领军人物，主要负责申请和协调大项目，中间是普通科研职工，主要是直接执行项目并带领研究生，底层是研究生队伍，主要是在一线完成科研实验。
科研是一个需要积累和经验的活动，研究生在一线干粗活也是从基础锻炼开始，培养科研的基本技能。没有广大研究生作为后备力量，不可能培养出优秀的科学家，任何一个科学家都是从最基础的科研开始。在国际上，研究生和博士后是科研一线的主力，在国内，博士后机制相对不成熟，更多科研一线人员（实际做科研人员）都是研究生。
第二，科研院所具有培养研究生的职能。科研院所拥有良好的资源，在科研之外，培养人才也是科研院所服务社会最大化的体现。
第三，教学与科研是相互促进的关系。做得好科研未必当得好老师，教学可以让研究员本身的专业知识更加系统，研究员在与研究生的交流中也会碰撞出火花。
小空间里藏着大能量
2000年6月12日，由原吉林大学、吉林工业大学、白求恩医科大学、长春科技大学、长春邮电学院合并组建而成的吉林大学成立，以其过万亩的“地盘”，一度成为中国最大的大学，以至于有“长春市在美丽的吉大的怀抱中”的调侃。中山大学9000多亩，四川大学7000多亩，华中科技大学6000多亩，更不用说还有有17000多亩大的中国民航飞行学院。中国的大学占地着实不小，占地一千亩的校园只能叫“小学校”了。
相比于普通高校的面积广阔，科研院所显得小巧精致。科研院所的规模比大学要小得多，一般仅有一座或几座楼。规模大的单位有比较全面的支撑体系，如食堂、宿舍、宾馆、物业公司等服务部门或机构；规模小的新成立的研究所，则仅仅占用一座办公楼或者写字楼的一部分。中科院物理所、中国地质科学院和北京应用物理与计算数学研究所，算是科研院所里面比较大的研究所，也只是一个小院子里面盖了几座楼；中科院自然史科学研究所只是占据北京四环边的一栋六层小楼；成立较晚的北京计算科学研究中心则只是占据了一座写字楼的几层空间。
当然，世界上没有绝对的事情：由于科研需要，某些科研院所的“地盘”也着实不小。如中国科学院大学玉泉路校区占地460余亩，里面有教学楼、宿舍楼和北京正负电子对撞机；西双版纳植物园占地面积约1125公顷，而总部在北京百望山脚下的中国医学科学院药用植物研究所，面积有5000多亩，主要是为了植物研究的需要。
虽然科研院所占地面积小，但是科研硬件可是一点不差，应该说要好于大部分高校的硬件。
实验室是衡量研究实力最为重要的一项指标。我国的实验室有一个等级体系，从高到低按照国家实验室、国家重点实验室、省/部级重点实验室、市级重点实验室、校/所级重点实验室分布。其中最高级别的国家实验室，由国家直接投资数亿资金按国际一流标准建立，在各方面都代表着该领域的最高水平，其学习、交流的层次都比较高。我国仅有20个国家实验室，其中有14个由科研院所单独建设或者由科研院所和高校联合建设。
除了设备好，科研院所一般更加专注于一个领域，其特色非常明显，实验室的指向也更加明确。同样研究物理，北京大学物理学院开设有理论物理、凝聚态物理与材料物理、光学、重离子物理、等离子体物理、天体物理、大气物理等众多研究方向；而中科院理论物理研究所则仅研究理论物理，不同的课题组侧重不同的理论物理研究方向：粒子物理理论与相关量子场论、弦理论与量子场论非微扰效应、凝聚态理论和计算凝聚态物理、量子物理和量子信息以及量子混沌、核内夸克与极端条件下的原子核、引力与宇宙学研究、统计物理和理论生物物理等方面。由此看出，高校的专业覆盖学科分支较为广泛；而研究所专长于某一个或几个学科分支，在分支下面的研究方向更为全面。
此外，图书馆也是展现研究实力的一个重要指标。科研院所的图书馆没有高校动辄数百万的藏书量，比较袖珍，几十万的藏书量就是比较巨大的了。虽然总量不大，但是针对性要强很多，都是本领域内的馆藏，专业性方面是高校难以望其项背的。
同样，和高校动辄几千上万的招生规模相比，科研院所的招生规模也小得多。一般多者不过上百人，少则几人。同是中科院，物理研究所每年招生100人（含推免生），算是招生比较多的院所；自然科学史研究所一年招生20人，硕士10人，博士10人；长春人造卫星观测站2014年仅招收硕士生2名。因此，相应的在读学生自然也不会多，一个所能有几百人就算得上是体量大的研究所了。
因为人数少，一般科研院所很难有高校时常举办的规模宏大、人数众多的大型活动，虽然研究所也不定期开展活动，但是规模要小得多。活动的配套设施可能也没有那么完善，如中国农业科学院研究生院的运动会不得不借隔壁北京理工大学的场地进行。
比在大学更充实
无论是高校还是科研院所，研究生培养的方式都差不多，即先上课、后科研。不过，科研院所的上课模式和高校有所不同。因为每个所的人数比较少，一些比较基础的课程，一般在研一的时候统一授课，如中科院、中国农业科学院的研究生们第一年集中在总部的研究生院（中科院的研究生院已更名为中国科学院大学）上课，上完之后再回所学习。有些所虽然集中上课，但是并不集中住宿，可能会有一些不便，如药用植物研究所的学生研一的时候不得不从北京的西五环跑到东边去上课，免不了路上的奔波之苦。许多较小的研究所因为学生数量太少，没有自己开课的必要，而与各高校或研究生院联合，让学生去他们那里上课。
相比绝大多数高校，研究生院开课更为广泛。无论哪个研究方向的学生，都有许多相关课程可以选修。选课之前，学生们一般是拿着课表请导师划出要修的专业课，自己再到网上选定。因为课程太多，学生未必知道哪些课程和自己更为相关。只要时间允许，其他课程尽可以去旁听。
一些研究生院还有极富特色的夏季学期，即俗称的“小学期”。小学期的主要目的是为了开阔学生们的眼界，以讲座和公选课类型为主，有许多当前著名的科学家前来授课。
经过一年的课程学习之后，学生们便可回到自己的培养单位（研究所），在导师的指导下开展研究工作了。一开始，导师会让你阅读大量文献。与此同时，做实验的要熟悉一下实验仪器，做理论的要学习一下编程序。等熟悉得差不多了，就会开始做一些相对简单的工作，逐步进入科研的一线阵地。不得不承认，科研院所的研究生确实比绝大多数高校的都要累。以笔者所在的中科院物理所为例，晚上九点放眼望去，楼上还一片亮灯的房间。学生辛苦只是一个方面，许多研究员的办公室也经常亮灯到深夜。
当然，回所之后的上课模式比较灵活，每个所各有不同。如自然科学史研究所回所之后基本上没有课，学生四个人一个办公室，任务就是读书、科研；一些天文台站的工作就是长年累月的测量、观察。
导师所带学生少
常言道：师父之风，山高水长。那种随于师、步入门的经历，本科生较难感知，故研究生都习惯叫同门为师门。不少人认为，考研、读研过程中，导师最为重要。师生关系在研究生生涯中，举足轻重。
在高校，导师除了要承担研究生的课程外，同时要承担本科生的课程，而科研院所是没有本科生教育的，导师不会因本科生的教育问题而分散精力。在高校，近几年扩招严重，一个导师带10个以上的学生比较常见，甚至是一个导师带几十个学生的情况也并不鲜见。虽然研究生的师生比是多少最为合适并没有一个定论，但欧美和我国香港地区，研究生导师指导的学生一般不超过6个。
一般而言，科研院所的师生比要远高于高校，虽然有些科研院所的师生比也不太高，但毕竟是少数。据中科院大学的招生办主任高随祥教授统计，“中科院的硕士生导师和博士生导师有8000多人，平均一个导师指导不到一个硕士生和博士生，大部分学生都可以得到导师很好的指导”。中国农业科学院在其硕士研究生招生咨询问答中有如下解析：“我院现有硕士生导师1000余人，每名导师每一级一般只能带1至2名硕士生，数量远远少于一些高校。因此，我院研究生在校期间能得到导师更悉心、更全面的指导和培养。”
确实，师生比高是件好事，研究生能得到导师更多的指导，但是这是考进之后的事情。在考研的过程中，师生比高在一定程度上加剧了竞争，尤其是在报名时就要确定导师的情况，在一级学科大类招生的情况下，这个问题并不明显。师生比高自然意味着导师招生比较少，不少导师一年只招一个学生甚至是隔年招生，有的甚至是一个专业隔年招生，如中国社科院法学所的部分专业三年招生一次。
不受收费改革影响
读研有成本吗？
答案是肯定的。对于家境不错的同学来说这可能不是需要考虑的问题，但是对于家境一般的同学，读研期间的花费就不能不是个需要权衡的问题了。
在高校读研，普通的理工科专业一年学费10000元，文科学费一年13000到15000元；按照现在的物价，每个月生活费支出600元到1000元，一年算下来，光是学费和生活费就要20000元左右。有硕士授予权的高校多集中于省会城市或者北上广等大城市，这些地方物价水平更是只高不低。
之前，科研院所的“不差钱”是吸引广大考生的一个极其重要的因素。此次改革前，绝大多数科研院所招生全部是国家计划内公费，不收学费，且各研究所都有比较高的奖学金和助学金方面的待遇。
2013年2月6日召开的国务院常务会议决定，从明年秋季学期起，所有纳入国家招生计划的新入学研究生都要缴纳学费，掀起了新一轮的研究生收费改革，使得这个情况产生了一些变数。
中科院系统：
此次收费改革政策，对中科院这种理工类为主的科研单位来说，影响并不大。中科院并没有专项的研究生培养经费，培养研究生的费用一般由课题组、导师承担。我们在其新的招生简章中看到了让考生大为高兴的话：“中国科学院大学2014年度硕士和博士研究生招生将按照国家规定进行研究生教育投入机制改革，对新入学的研究生全面收取学费，同时将完善研究生奖助政策体系，提高优秀在学研究生的奖助力度。”新疆理化技术研究所硕士研究生的奖助学金研一是900元/月，研二、研三1400～1700元/月，博士研究生2600～3100元/月。
不难看出，中科院将进一步明确和规范研究生“三助制度”（助研、助教、助管），把研究所和导师给学生的补助由“暗补”变为“明补”，如导师给学生的津贴，将以签订合同的方式，把学生、导师、课题组、研究所、中科院等各方面的责任和义务明确下来。这样一般情况下，无论是学术型还是专业学位研究生，学费方面通过各种奖助形式一定可以解决，而食宿等基本问题的生活津贴，也是可以保证的。
部委所属科研院所：
政策的改革对学生奖助的影响也不会太大，尤其是理工农类院所，如中国医学科学院系统、国家地震局等，这些科研院所直属国家各部委，主要是为本部委和所属行业提供科研成果，同时也利用自身成熟而丰富的科研优势与硬软件资源为本行业培养研究人才，所以科研经费非常充足，受研究生收费改革的影响不大。
以农业部直属的中国农业科学院为例，现行标准是硕士研究生全部免学费：硕士研究生在一年级课程学习阶段助学金标准为1000元/月，二、三年级回所后助学金与助研津贴合计在1300元/月以上。而即使是2014年改革后，其趋势也是即使交学费，学生的实际支出也会在科研经费或生活补贴中得以补助，而不是纯自费。
同样，以中国水利水电科学研究院为例，该研究院招收的全日制非定向生培养费均由课题资助（本人免交），在学期间发放生活补贴，目前标准为每月不低于1000元。而即使是2014年收费体制改革后，在学期间的培养经费也会由课题经费等承担，不需要学生自己负担。
直属于各省市相关单位的研究机构：
它们的级别相对低一些，规模小一些，但是研究方向更灵活、更有针对性，也很有地域特点，研究成果更实用，能适应当地的经济发展和人才培养需要。它们在向所属省市政府和相关单位提供科研成果的同时，也为各自领域培养后续的新生力量，所以地方政府投入多，科研经费就高，研究生不用为学费等问题发愁。如北京市首都儿科研究所、广西民族医药研究所等。
社科院：
几乎没有变动。社科院2012年以前就是收学费的，硕士研究生每年学费8000元。同时设立研究生院奖学金、专项奖学金，对品学兼优的研究生进行奖励，实行“三助”岗位津贴制度，为家庭经济困难、学有余力的研究生提供一定的帮助。而在专硕方面，改革前后也没有变化，法律硕士（法学）学制两年，学费共1.6万元，法律硕士（非法学）学制三年，学费共4.8万元。而对于全日制MBA来说，学制两年，学费9万。
由于近几年高校的扩招，使得各种资源都比较紧张，住宿条件自然受到影响。大多数高校的硕士宿舍是四人间，部分高校是三人间，如清华大学，北京大学的部分校区都是三人间，两人间的则是凤毛麟角，如中国海洋大学的部分、江南大学等。一般而言，科研院所研究生的居住条件和居住环境要好于高校。科研院所的硕士大多数是两人间，甚至有的是一人间。如中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，学生统一入住优越的学生公寓，每人一间，临湖而居。不单如此，不少宿舍的生活设施也很齐全，仍以苏州纳米技术与纳米仿生研究所举例，公寓内空调。热水器、冰箱、厨房用具等家电家具一应俱全，这在高校是绝不可能出现的现象。
科研院所之最
Number1：最大的植物园
中国科学院西双版纳热带植物园，是目前我国最大和保存物种最多的植物园。版纳植物园占地面积约1125公顷，收集活植物12000多种，建立植物专类区38个，保存一片面积约250公顷的原始热带雨林，是我国面积最大、收集物种最丰富、植物专类园区最多的植物园，也是世界上户外保存植物种数和向公众展示的植物种类最多的植物园。版纳植物园是集科学研究、物种保存、科普教育于一体的综合性植物园。
Number2：SCI收录论文被引用篇数及次数最多
中国科学技术信息研究所于2013年9月27日的中国科技论文统计结果显示：中科院化学所2007―2011年发表的SCI收录论文在2012年被引用2402篇，被引用13446次，居全国研究机构第1名；2003―2012年发表的SCI收录论文累计被引用5565篇，被引用114856次，居全国研究机构第1名。
另外，中科院化学所有两篇研究论文入选“中国百篇最具影响国际学术论文”。
Number3：亚洲第一的智库
智库的影响力不在于每年出版了多少本书，或是召开了多少场会议，而在于它们对媒体、公众和政府决策者的影响。
2013年1月17日上午，美国宾夕法尼亚大学在华盛顿召开会，公布了2012年全球智库最新排名。中国社会科学院蝉联亚洲第一，在全球总榜单中排名第17位，较上次上升11位。
目前全世界共有6603家智库，这一数字每年还在增长之中。自2007年以来，宾夕法尼亚大学“智库和公民社会研究项目”小组每年对全球智库的影响力进行一次排名，除了综合影响力排名的总榜单之外，还包括按地区、研究方向划分的榜单。此次排名是由全球120个国家的1900多名学者、记者、政府决策者进行打分得出的。
Number4：政界要员最多
中央党校的学位研究生和普通高校的学位研究生教育完全一样，都属于国民教育序列，都是由国务院学位办授权设立学位点，通过全国统一的学位研究生入学考试招生，从招生、就业到学籍管理、学位授予都按照教育部的规定进行。
在已毕业的学位研究生中，先后有29位校友成长为省部级领导干部，137位成长为司局级正职领导干部。
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